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Passage de la SDTV à la HDTV Version imprimable Suggérer par mail
Écrit par Jean-Charles Fouché   
18-02-2008

 

On qualifie un signal de Haute Définition à partir du moment ou la définition de l'image HD est au supérieure ou égale au double de la définition SD; en HDTV 1920x1080, nous avons 5 fois plus de pixels à traiter qu'en SDTV, donc un poids numérique multiplié par 5.

 

 Poids numérique

Le passage de la SD à la HD a ainsi multiplié par 5 le poids numérique de nos flux vidéo:

  • SDTV 576: 414 720 pixels sur 8 bits/pixel = 1,3 Mo / image !
  • HDTV 720: 921 600 pixels / 8 bits = 2,8 Mo / image !
  • HDTV 1080: 2 073 600 pixels / 8 bits = 6,2 Mo / image !

En débit, cela donne:

  • HDTV 720: 2,8 Mo x 25 = 70 Mo/sec en RVB soit 560 Mbps.
  • HDTV 1080: 6,2 Mo x 25 = 156 Mo/sec en RVB soit 1,3 Gbps.

On va donc utiliser les même recettes de réduction de débit que pour la SDTV.

 

Réduction de débit

Sous Echantillonnage

  • SDTV: de 768 pixels à 720 pixels H (pixel non carré 1,067)
  • HDTV 720: de 1280 à 960 pixels H (pixel non carré 1,33)
  • HDTV 1080: de 1920 à 1440 pixels H (pixel non carré 1,33)

Ratio Luma/Chroma

Le passage du format RGB au format Y Db Dr en HD est normalisé sous l'appellation CCIR 709:

Y = 0,213 R + 0,715 G + 0,072 B


La haute définition utilise ensuite le même principe de réduction du ratio Luma/chroma que la SD, mais sur 1080 lignes:

 

dcinema_rvb_yuv.jpg


Rappelons maintenant le poids numérique en fonction du ratio Luma/chroma employé.

 

HD pixels carrés

sur 8 bits

HD pixels rectangulaires sur 8 bits

4:4:4

4:4:4

4:2:2

4:1:1

6,2 Mo

4,67 Mo/image

3,2 Mo/image

2,4 Mo/image

156 Mo/s

1,3 Gbps

117 Mo/seconde

936 Mbps

80 Mo/s

640 Mbps

60 Mo/s

480 Mbps

 

La compression spatio-temporelle va ensuite s'applique à la HD comme à la SD.

Compression spatio-temporelle

Considérons maintenant le tableau de formats HD suivant, sur la même base de calcul que la SDTV:

 

Évolution du débit numérique HD


Image HD

8 bits

Image HD

8 bits

Image HD

8 bits

Image HD

8 bits

Image HD

8 bits

Composantes

RGB

RGB

Y Cb Cr

Y Cb Cr

Y Cb Cr

Ratio pixel

Pixel carré

Pixel rectangulaire

Pixel rectangulaire

Pixel rectangulaire

Pixel rectangulaire

Ratio Luma/chroma

4:4:4

4:4:4

4:1:1

4:1:1

4:1:1

Ratio Compression

Spatiale

1:1

1:1

1:1

5:1

5:1

Ratio Compression

temporelle

1:1

1:1

1:1

1:1

3,3:1

Ratio compression

spatio-temporel cumulé

1:1

1:1

1:1

5:1

16,5:1

GOP

I frames only

I frames only

I frames only

I frames only

I B P Long GOP 12

Débit numérique

156 Mo/s

1,3 Gbps

117 Mo/s

936 Mbps

60 Mo/s

480 Mbps

12 Mo/s

96 Mbps

3,6 Mo/s

30 Mbps

Nous sommes donc passé d'un débit HD de 1,3 Gbps en 8 bits/pixel carré non compressé, à un débit de 30 Mbps en pixels rectangulaires compressé à un taux de 5:1 en intra, et avec un Long GOP de 12 images, tout en conservant un haut niveau qualitatif.

 

 

Toutes les FAQs sur les bases de la HD et du Cinéma numérique de Jean-Charles Fouché

(Extraits du livre "Comprendre la vidéo numérique" / Cinememento)

0. Introduction aux philosophies de captation numérique

1. Captation HD et cinéma numérique 2K/4K
2. Les formats HD et Dcinema
3. Les Interfaces numériques HD
4. Passage de la SDTV à la HDTV
5. Les codecs de la HD et du cinéma numérique
6. Diffusion en Salles : du cinéma 35mm au Digital Cinema
7. Enregistrement HD et Digital Cinema

 

 

 
jcf.jpg Jean-Charles Fouché

Jean-Charles Fouché est consultant, caméraman, formateur, réalisateur, auteur de nombreux ouvrages de référence sur la vidéo numérique.  Il est l'un des plus anciens et fidèles soutiens et contributeurs du Repaire.

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